Capacidade Calorífica e Calor específico

Movimento requer energia: Quanto mais energia a matéria tem, maior será a temperatura também. E esta energia é fornecida pelo calor. Perda ou ganho de calor é equivalente a perda ou ganho de energia.

Com a observação acima entendida, agora se faz a seguinte pergunta: quanto será o aumento ou diminuição de temperatura de uma substância com o ganho ou perda de energia térmica? A resposta é dada pelo calor específico (C) da mesma. O calor específico é definido da seguinte forma: Pegue uma unidade de massa de uma substância qualquer, adicione x em quantidade de calor e observe cuidadosamente o aumento da temperatura, então C é dado por:

Nesta definição, a massa é geralmente tanto em gramas ou quilogramas e a temperatura em kelvin ou graus Celsius. Note-se que o calor específico é referente a uma unidade de massa. Assim, o calor específico de um galão de leite é igual ao calor específico de um litro de leite.

Quanto menor a variação de temperatura em um corpo causada pela transferência de uma dada quantidade de calor, maior seria a sua capacidade calorifica. As descrições mais comuns são calor específico à volume constante Cp e à pressão constante Cv.

Veja alguns exemplos:

Em outras palavras, podemos dizer que o calor específico de uma substância é a energia necessária para elevar em 1K (ou 1°C) a temperatura de uma massa unitária (1 g, por exemplo) dessa substância.

Olhando a tabela podemos entender que: se tenho 1g de água e 1g de ferro, para aumentar em 1°C cada uma dessas massas vou precisar fornecer mais energia para a água do que para o ferro.

Exemplo: Quanta energia é necessária para elevar a temperatura de 50 g de cobre em 10 °C?

Resolução:

   Calor necessário (U) = massa (m) x calor especifico (C) x  Variação de temperatura (ΔT)

U = 50g x 0,094cal/g°C   x (10 °C)

U = 47 cal ou 196.6 joules

(1 cal = 4,184 Joules)